Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Prozessintegrierte Prüfung für das ultraschallunterstützte Rührreibschweißen

27.09.2016

Immer schneller, immer leichter bei hoher Energieeffizienz: Leichtbau ist eine der Schlüsseltechnologien der heutigen industriellen Produktion. Mittlerweile findet die Einsparung von Gewicht, Material und Energie eine branchenübergreifende Anwendung und berücksichtigt hierbei den kompletten Produktlebenszyklus. Dabei spielt die Realisierung innovativer Leichtbaustrukturen sowie die Kombination verschiedenartiger Werkstoffe eine essentielle und zwingend erforderliche Rolle, um die häufig sehr unterschiedlichen Anforderungen an ein Bauteil erfüllen zu können. Somit ist die Fügetechnik für einen zielorientierten Leichtbau von zentraler Bedeutung.

ForscherInnen des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken haben sich das Ziel gesetzt, die fehleranfälligen Nahtbereiche von rührreibgeschweißten Bauteilen prozessintegriert zu untersuchen. Sie leisten damit einen erheblichen Beitrag zur Kosten- und Ausschussreduktion bei gleichzeitiger Zeiteinsparung. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt des Fraunhofer IZFP mit über 200.000 Euro.


Röntgenaufnahme einer Rührreibschweißnaht

Fraunhofer IZFP

Beim Rührreibschweißen oder Friction Stir Welding (FSW), einer noch jungen und zukunftsweisenden Fügetechnologie, handelt es sich um ein einfaches, sauberes und innovatives Fügeverfahren vor allem für Leichtmetalle, welches zunehmend in der Automobilindustrie, dem Maschinenbau sowie in der Luft- und Raumfahrt Anwendung findet. Im Vergleich zu konventionellen Fügeverfahren sind bei dieser Technologie beträchtliche Gewichtseinsparungen im Sinne des Leichtbaus möglich.

Zur Erweiterung der Einsatzgrenzen des Rührreibschweißens wurde das ultraschallunterstützte Rührreibschweißen (US-FSW) entwickelt. Um hierbei, wie auch beim konventionellen Rührreibschweißen eine gleichbleibend hohe Qualität der Schweißnähte gewährleisten und eventuell auftretende Prozessschwankungen identifizieren zu können, ist der Einsatz von zerstörungsfreien Prüfverfahren unabdingbar: Die Qualität muss bereits vor, während und nach dem Fügeprozess sichergestellt und Fehler bzw. Fehlstellen, die sich negativ auf die Haltbarkeit der Schweißnaht auswirken können, detektiert werden. Zu diesen Fehlerarten gehören u. a. Poren und Risse.

Das Rührreibschweißen unterliegt in Bezug auf die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ähnlichen Gesetzmäßigkeiten wie die etablierten konventionellen Schweißverfahren: Der Einsatz leistungsfähiger, zuverlässiger und kostengünstiger ZfP zur Beurteilung der Qualität der erzeugten Verbindungen ermöglicht darüber hinaus eine erhebliche Erweiterung der Anwendungsbreite der Rührreibschweißtechnik. »Aufgrund der Bandbreite an Verfahren, die am Fraunhofer IZFP zur Verfügung stehen, ist es uns möglich, den Prozess ganzheitlich zu betrachten.

Dies geht weit über das typische Auffinden von Unregelmäßigkeiten nach dem Fertigungsprozess (der sog. »Post-Process«) hinaus und ermöglicht es, den Fügeprozess bereits vor und während der Herstellung der Verbindungen effizienter zu gestalten bzw. zu überwachen und somit die Anwendungsfelder des Rührreibschweißens zu erweitern«, konkretisiert Dr. Benjamin Straß, Gruppenleiter innerhalb der Abteilung »Fertigungsintegrierte ZfP«.

Im Rahmen des DFG-geförderten Forschungsprojektes werden am Fraunhofer IZFP neben Verfahren zur Prozessparameteroptimierung auch Verfahren entwickelt, mit denen Fehler in der Fügezone nachgewiesen und Veränderungen der Werkstoffeigenschaften von rührreibgeschweißten Hybridverbunden charakterisiert werden können.

»Für unser Institut bietet ein solches grundlagenorientiertes Forschungsvorhaben den Reiz, neue Ansätze testen und entwickeln zu können, die dann teilweise auf weitere Fertigungsverfahren übertragbar sind und somit weitere Kundenkreise für uns erschließen können. Auch über die Grenzen des eigenen Projektes hinaus findet innerhalb des Schwerpunktprogrammes ein reger Austausch zwischen den Forschungseinrichtungen* statt, wodurch immer wieder neue und interessante Kontakte zustande kommen«, erklärt Straß abschließend.

Weitere Informationen:

http://www.izfp.fraunhofer.de

Sabine Poitevin-Burbes | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht rollFEED® Turning auf EMAG Maschinen: Tempomacher für die Drehbearbeitung
17.10.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Schuler-MSC2000-Dual-Servopresse am Fraunhofer IPT für Werkzeugtests und Entwicklungsprojekte
17.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik